Metso阀门ND9000 定位器工作原理
ND9000是一种先进的全智能式阀门定位器，适用于所有工业领域的各种控制阀的气缸。它具有独特的诊断功能和无可比拟的性能,并且在整个运动过程中得到Metso FieldCare软件的支持.
ND9000是系列代号，“9\"指的是ND9000系列，“10”指的是外壳安全级别为“Standard IP66/NEMA 4×\"，“H”指的是支持HART通讯协议和所定义的输入信号范围(4—20mA）。我公司使用控制器的具体型号是ND9102、ND9103、ND9106,其中2、3、6指的是滑阀的型号。 1。 工作原理
ND9100H是一种基于微处理器技术的智能阀门控制器，采用4—20mA的供电回路，使用HART手操器操作设备时支持最低3。6mA输入信号。就地操作可以使用控制器的本地用户界面，远程操作需要一台安装有FieldWare软件的电脑,且须连接到ND9100H本体或控制回路中。
阀位由功能强大的32位微处理器控制,相关的测量参数有输入信号、带无触点传感器的阀位、执行器压力(2个独立的测量值)、气源压力、滑阀（spool valve）、设备温度.
先进的自诊断技术保证全部测量功能正常工作.当输入信号和阀位测量均正常时,其它任意测量的失灵不会导致阀门失灵.电气信号连接和到气缸的气源连接完成之后,微处理器（µC,参看图5—1,下同）读取输入信号、位置传感器测量值(α）、压力传感器测量值（Ps、P1、P2）和滑位传感器测量值（SPS）。嵌入µC中的控制算法检测到输入信号与α发生偏差后，以分别来自输入信号和传感器的数据为依据，计算一个新值并送入前置级（PR）线圈电路。改变输入到PR的电流相应改变通向滑阀的控制压力。减小了的控制压力使滑阀阀芯产生位移，相应地改变了执行器的压力。阀芯开启后，气体流向双薄膜执行器的驱动侧，并从执行器另一侧排出。逐渐增大的压力就会使薄膜产
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生位移，驱动执行器和反馈杆或轴顺时针旋转.位置传感器（α）测量旋转量并送到µC中。运用控制算法，µC开始调整PR中的电流,从一种稳态开始,直到产生的新值使得执行器状态达到输入信号值应对应的状态为止。
F1 A1
位置传感器测量值α 3个压力传感器测量值P2、Ps、P1 微处理器µC 节流阀 滑位传感器测量值（SPS） 前置级（PR）线圈电路 F2 A2
设定值改变后定位器的动作
1、首先是微处理器uc读取设定值TPOS、位置传感器@、三个压力传感器P和滑阀位置传感器SPS的测量值。
2、控制算法计算出设定值TPOS和测量值POS的差值,根据这个差值换算出电流值设定给前置单元PR。
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3、前置单元上改变的电流在磁场中产生力的作用，进而调节挡板与喷嘴间的距离,而改变滑阀的先导压力。
4、先导压力的改变导致滑阀动作，使空气进入执行机构. 5、执行机构单侧压力增加推动活塞从而带动阀门的转动。 6、这个过程将持续到阀门到预定的开度。 滑阀动作
1. 弹簧侧的面积为A1.A1的直径为12mm,面积为 π＊12*12/4=113.04mm2
2. sps侧的面积为A2.A2的直径为 16mm，面积为 π*16＊16/4=200.96mm2 当气源的压强为P=6Bar时, F1=P*A1 F2=P*A2 总体的平衡关系是:
F1+F弹簧=F2+F摩擦
( F弹簧大小固定不变,F摩擦的大小固定不变,F1的大小
只决定于气源的压强，F2的大小也是由气源的压强来决定，但是F2侧有PR可以调整F2侧的压强.）
当3位5通的电磁阀位于中间位置时,阀门的位置处于保持的状态，使电磁阀位于中间位置的条件是：F1+F弹簧=F2+F摩擦 但是由于电磁阀两端的面积不一样大，所以在非弹簧侧加了一个PR来调整出气孔的大小,进而达到减小压强的目的，压强小了,压力也就小了,这样就实现了F1+F弹簧=F2+F摩擦。
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当3位5通电磁阀的阀芯需要向下移动时，也就是让阀门关闭时,PR将出气孔的间隙增加,让非弹簧侧的压强减小,面积A2不变，F2压力也减小，实现F1+F弹簧> F2+F摩擦，阀芯就会向下运动,阀门关闭(顺时针运动).
当3位5通电磁阀的阀芯需要向上移动时，也就是让阀门打开时，PR将出气孔的间隙减小,让非弹簧侧的压强增加，面积A2不变,F2压力也增大,实现F1+F弹簧〈 F2+F摩擦,阀芯就会向上运动，阀门打开（逆时针运动）.
压力的平衡，其实就是由PR 来控制的，所以PR在不调节阀门开度时，需要一直排气,降低非弹簧侧的压强，降低非弹簧侧的压力,因为非弹簧侧的A2比较大一些，所以在压强一样的情况下非弹簧侧的压力大,经过PR的调节后,可以达到平衡,所以阀门就可以保持一定的开度不变,直到收到变化位置信号。
原理图中的节流阀的作用是:限制PR里经过排气孔排气的流量.（节流阀的原理是:通过改变流通面积或者改变流通长度实现流量的调节,对压强的损失很小。）
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